Trinity (ydinkoe)

Question: Pudotettiinko Nagasakin ydinpommi ennen Hirosiman vastaavaa pommia?


Trinity (suomeksi Kolminaisuus) oli peitenimi Yhdysvaltain tekemälle maailman ensimmäiselle ydinkokeelle. Koealue oli New Mexicon osavaltion Alamogordon lähellä. Aikalaukaisumekanismi räjäytti Nagasaki-tyypin ydinlatauksen "Härvelin" 16. heinäkuuta 1945 kello 5:30.
Plutoniumlataus oli sijoitettu 30 metriä korkean terästornin huippuun. Räjähdyksen voima vastasi 21 miljoonaa kiloa TNT-räjähdysainetta. Ydinkoe aiheutti sokaisevan valoilmiön, tulipallon, paineaallon ja maanjäristyksen. Kukaan ei kuollut tai vammautunut koeräjäytyksen takia. Räjähdys haihdutti melkein koko koetornin ja kaivoi maahan kraatterin. Lasittunutta kiveä löytyi kraatterista kokeen jälkeen. Kokeen paineaalto tuntui 100km päässä ja valo näkyi yli 200km päähän[1]. Radioaktiivista laskeumaa mitattiin räjähdyspaikasta koilliseen. Eräässä 50km päässä olevassa paikassa karjalle tuli beetasäteilyn aiheuttamia polttamia.
Pommi

Kokeessa räjäytettiin Fat Man -tyyppinen Mark 3 -fissiopommi. Sen räjähtävänä materiaalina oli plutoniumia. Siitä oli tehty ontto pallo. Vielä sen sisäpuolella on minimaalisen pieni (n. 1-2 cm) deflektori, eli säteilyheijastin. Sen materiaalina on beryllium ja polonium. Pallon ympärillä olevat räjähdysainekiilat puristivat plutoniumin kriittiseen kokoon. Niinpä ketjureaktio alkoi ja pommi räjähti. Koepommin lempinimi oli Gadget (suom. Härveli).[2]
Mallintavat testit edeltäen varsinaista ydinkoetta
Kriittisen massan saavuttavaa pommin rakennetta kehiteltiin matemaattisten kaavojen, mutta myös mallintamisen avulla. Thomas ja Witts kutsuvat kirjassaan erästä mallinnuslaitetta Giljotiiniksi. Tuo laite sisälsi ympyrän muotoisen, onton ja subkriittisen kappaleen fissioituvaa materiaalia. Sen läpi pudotettiin toinen pala vastaavaa fissiiliä materiaalia. Pieneksi, sekunnin kymmenysosien hetkeksi, nämä saavuttivat tarvittavan kriittisyyden. Richard Feynman kuvaili tätä Lohikäärmeen härnäämisenä (engl. Tickling the dragon's tail).[3]
Demon Core
Demon Core -nimen saanut Fat Man -tyypin pommin räjähdeydin aiheutti kahden tiedemiehen menehtymisen säteilysairauteen erillisissä tapaturmissa. Nämä olivat historian ensimmäiset rauhan ajan ydinturmien vaatimat ihmisuhrit. Heidän lisäkseen radioaktiiviselle säteilylle altistui muita tutkijoita ja turvamiehiä. Pommiydin muuttui kahdesti vahingossa kriittiseksi. Tämä tapahtui ensin elokuun lopulla 1945 surmaten Harry K. Daghlianin[4] ja uudelleen toukokuussa 1946, jolloin Louis A. Slotin menehtyi.[5]
Koealue

Koeräjäytys tapahtui 16. heinäkuuta 1945 New Mexicossa Alamogordon lähellä[2] Alue tunnettiin atomitutkimusprojektin puitteissa nimellä Site S sekä sen lähiseutu, paikallisesti kutsuttuna nimellä Jordana Del Muerte.[6]. Paikka on Jornada del Muerton aavikolla noin 75 km Alamogordosta pohjoiskoilliseen, 56 km Socorrosta kaakkoon, ja 160 km Albuquerquesta etelään, noin 200 km El Pasosta pohjoiseen. Lähellä on Oscuron kylä.
Nimitys
Nimityksen Trinity ("kolminaisuus") alkuperästä liikkuu eri käsityksiä. Erään tiedon mukaan se olisi valittu tarkoituksella huomiota herättämättömäksi, Trinity on yleinen nimi keskilännen paikoissa. Oppenheimerin mukaan Trinity tulee John Donnen runosta, jonka tämä kirjoitti juuri ennen kuolemaansa ja jossa mainitaan jumala. Tämä ei mainitse kolminaisuutta, mutta eräs toinen Donnen runo mainitsee. Oppenheimer piti John Donnen joistain runoista. Erään tv-dokumentin mukaan Trinity viittasi jollain tapaa Jean Tatlockiin, joka oli Oppenheimerin aiempi rakastettu.[7]
Joidenkin mukaan Trinity olisi viitannut intiaanien hylkäämään kaivokseen. Eräiden mukaan kolminaisuus olisi viitannut kolmeen tekeillä olleeseen atomipommiin.[8]
Henkilökunta
Koetta johtivat Manhattan-projektin johtajat, sekä Leslie Groves, joka oli armeijan taholta ja vastaten muun muassa rakennustoiminnasta, että tieteellinen johtaja J. Robert Oppenheimer. Mukana oli myös Grovesin lähin apuri, prikaatikenraali Thomas F. Farrell.[9]
100 tonnin testi

Ennen varsinaista ydinkoketta armeija räjäytti kokeeksi 100 tonnia TNT:tä 6,1 metriä korkeassa terästornissa. Lisäksi mukana oli radioktiivista ainetta.
Jumbo
Pommin lähelle sijoitetiin mittalaitteita sisältänyt paksu terässäiliö, "Jumbo". Se säilyi ehjänä räjähdyksessä.
Ongelmia
Kokeen toteutus kärsi monista ongelmista, joista kenties vähäisin ei ollut alueella tuolloin vallinneet sääolosuhteet ukkosmyrskyn muodossa.[10] Se uhkasi panna alkuun ketjureaktion ennenaikaisesti aiheuttamalla pommin elektronisiin virtapiireihin oikosulun. B-29 ilmatilan tarkkailukone jouduttiin vetämään pois tarkkailualueelta, jolloin ei saatu riittävää tietoa sokkiaallosta.[11]
Ukkosta oli 14.-15. heinäkuuta[12].
Räjäytys

Tarkkailijat olivat suojassa 15,5 km päässä räjäytyspaikasta[12]. Neljäksi määrätty laukaisu siirrettiin huonon sään takia myöhemmäksi. Sääolosuhteet uhkasivat laukaisua, sillä pelättin salaman sytyttävän pommin laukaisun sähköiset mekanismit ennenaikaisesti.[13]
Pommi räjäytettiin noin 30 metriä (100 jalkaa) korkean terästornin huipulla automaattisen ajastimen avulla. Kello oli tuolloin 05.29:45 paikallista aikaa.[14]
Yhtäkkiä välähti aurinkoa kirkkaammin. 30 sekunnin kuluttua paineaalto iski. Kuului jylinää[15]. Tulipallon koko oli noin 1,6 kilometriä (1 maili). Räjähdyksessä syntyi ennen näkemättömän voimakas valoilmiö sekä lämpöpulssi. Kuumuus haihdutti teräksisen tornin kokonaisuudessaan.[16] Lisäksi syntyi 9 metriä leveä ja 1,5 m syvä kraatteri ja vihreää lasittunutta kiveä, trinitiittiä todettiin esiintyneen. Myös radioaktiivisuutta kehittyi. Räjähdyksen voimakkuus oli ennalta arvioituun nähden kaksinkertainen: se oli noin 21 kilotonnia.[17]
Ikkunoita särkyi Amarillossa asti[18].
Kommentteja
Historiaan on jäänyt pommin silminnäkijöiden lausumia. J. R. Oppenheimerin sitaatti Bhagavad-Gitasta lienee tullut kaikkein tunnetuimmaksi tähän tapahtumaan liittyvänä kommenttina. Suomeksi se kuuluu näin: Nyt minusta on tullut Kuolema, maailmojen tuhoaja.[9] Sen sijaan kenraali Groves ennusti tästä räjähdyksestä näin: "Sota on ohi. Yksi taikka kaksi tuollaista kapinetta — ja Japani on saanut tarpeekseen".[19]
Eräs tiedemies kuvaili tapahtumaa kokeen tekemisen jälkeen näin: "Aurinko on sen rinnalla kuin pieni kynttilä".[20] Myös tätä ilmaisua on käytetty: Tuhansia aurinkoja kirkkaampi. Pommin koeräjäytyksen järjestämisen merkittävin syy oli ollut epävarmuus laukaisukoneiston toiminnasta. Osa harjoituspommeista oli pudonnut räjähtämättä eli "suutareina".[21] Imploosion eli imahduksen periaatteen toimimisesta käytännön tasolla, ei myöskään oltu täyttä varmuutta vielä saatu. Sen oletettiin toimivan kuitenkin noin 20 kT teholla.[22]



Kun kenraali Leslie Groves saapui ydinkoepaikalle, hän kysyi "Siinäkö kaikki?".
Laskeuma

Radioaktiivinen laskeuma koealueen ulkopuoliskolla oli voimakkain Chupadera Mesassa noin 48 km päässä koealueesta. Siellä lehmät sairastuivat säteilysairauteen. Ne saivat polttamia beetasäteilystä ja menettivät karvoja joksikin aikaa. Armeija nouti sairastuneita elämiä maanviljelijöiltä tutkimuksia varten.
Kokeen jälkeen
Ydinkokeen jälkeen lähetettiin tekaistu uutinen alueellisille sanomalehdille, sekä muille uutisvälineille. Siinä kerrottiin täysin valheellisesti suuren ammusvarikon räjähtäneen.[23]
Myös aikaisemmin oli todettu Mark 2 -tyypin Thin Man olevan käyttökelvoton sotatoimiin. Thin Man oli plutonium-pohjainen tykkityyppinen ase. 9. elokuuta 1945 pudotettiin lentopommituksena samanlainen, Gadget'ia täydellisesti vastaava ase: Fat Man Nagasakiin Japaniin.[17]
Seuraava ydinkoe maailmassa oli Bikinin atollilla kesä-heinäkuussa 1946 tehty Operaatio Crossroads.[24] Vuonna 1948 seurasi Operaatio Sandstone. Jo vuonna 1949 venäläiset suorittivat RDS-1:n eli Joe-1:n.
Kuvagalleria


Kuvassa imploosion aiheuttava pommin rakenne. Sisimpänä säteilylähde, sitten ontto plutonium-pallo ja uloimpana kerroksittainen "jalkapallomainen" räjähdekuori.
Trinityn ja Nagasakin tyyppisen atomipommin rakenne tarkemmin.
 " Härvelin" kaksoiskappale.
 koepaikan ilmakuva.
Site S:n perusleiri Alamogordossa.
Trinity-ydinkokeen panostustorni.
 "Härveliä" nostetaan torniin.
Kuvassa Trinity-ydinkoe, 16 millisekuntia fission alkamisesta.
Trinityn tulipallo 0.053 s kuluttua räjähdyksestä.
Fastax-suurnopeuskameralla otettu filmisarja ydinkokeen alkuvaiheista.
10 sekuntia sytytyksestä eli ydinfission alkamisesta.
15 sekuntia on kulunut ketjureaktion alkamisesta.
Ydinräjähdyksen synnyttämä kraatteri.
Trinitiittiä halkaistuna.
Kraatteri lähempää.
Trinityn terästorni ydinkokeen jälkeen.
Kartta osoittaa säteilylaskeuman alueen, jolle oli saapunut radioaktiivisuutta.
Trinity-ydinräjäytyksen muisto-obeliski.

Lähteet
Trinity
 (Viitattu 23.8. 2013)
The Trinity Test — History.com Articles, Video, Pictures and Facts
 (Viitattu 23.8. 2013)
Trinity Atomic Web Site
 (Viitattu 23.8. 2013)
Gordon Thomas & Max Morgan Witts: Enola Gay - Pommikone Hiroshiman yllä. Wsoy, 1981. Suom. Antti Nuuttila. ISBN 951-0-10695-X.
Popp, Georg & Pleticha, Heinrich: Miljoona Vuotta - Viisi Sekuntia (Wir leben seit fünf sekunden, alk. saks. 1958, Arena-Verlag. Würzburg, Länsi-Saksa), Wsoy 1962, suom. Aarno Peromies (kappaleita/lukukohtia: Trinityssä Hämärtää, s. 382 - Los Alamosin Arvoitus s. 447)
Viitteet

Aiheesta muualla
 (kuvassa "Chicago Pile" CP-1:n atomitutkimukseen osallistunut tieteellinen koeryhmä)

Luokka:Yhdysvaltain ydinkokeet
Luokka:Ydinpommit
Luokka:1945